Различные виды фундаментов для домов каркасного типа: строительство и характеристика
При строительстве любого капитального объекта каркасного типа, обязательным условиям является и возведение фундамента, которых может быть 5 видов:
• ленточный;
• плиточный;
• столбчатый;
• столбчатый с ростверком;
• на винтовых сваях.
По большому счету, никаких принципиальных отличий в плане качества все типы фундаментов не имеют, а вот технологии их возведения различаются сильно. Для тех, кому важна скорость постройки, предпочтительным будет начать возведение дома с ленточного фундамента. Кому нужна наибольшая устойчивость (например, в сейсмоопасных зонах) — лучше строить основание на винтовых сваях, такое здание выдержит практически любые испытания.
Возведение ленточного фундамента
Ленточный фундамент возвести наиболее просто. Есть 2 способа его строительства: мелкого заглубления и глубокого заглубления.На песчаных и торфяных почвах фундамент строят с большим заглублением, устанавливая нижнюю отметку на уровне минимум 3-4 метров от поверхности земли (её нужно измерять от поверхности основного уровня ландшафта — геодезической линейкой). Песчано-бетонную смесь заливают сразу по всему периметру будущего фундамента, перерывов делать не следует — иначе смесь будет застывать неравномерно.
Наилучшая марка цемента для фундаментов глубокого заглубления — М 600 (соотношение кварца и песка должно быть 1:3), в ином случае используется марка бетона в диапазоне тот М 300 до М 500. В качестве каркаса используется только гладкая арматура с поперечным сечением, которая монтируется решеткой (цементный раствор заливается вплоть до покрытия им частей решетки).Перед монтажом арматуры расстилается полиэтиленовая пленка (в народе обычно обозначается словом «подушка»), которая предназначена для дополнительной гидроизоляции цементной смеси (жидкости в бетонной массе должно быть не более 15%-20%).Заключительный этап возведения — установка опалубки, которая будет служить опорным каркасом. Чем большая этажность дома — тем толще должна быть опалубка. Например, для 1-этажного здания ее толщина (поперечная) должна составлять не менее 10 см, каждый последующий этаж «добавляет» к толщину фундаментной опалубки еще 5-7 см (все просто — чем больше здание, тем сильнее опора ему требуется).
Плиточный фундамент
Представляет собой единую плиту из моноблока без разрывов (как в ленточном). Первоначальная задача — равномерно срезать слой почвы (грунта), после чего монтируется дренажная «подушка» (в ее качестве, опять же, используется полиэтиленовая пленка, защищающая основание от переувлажнения в последующем.Далее — слой утеплителя. В его качестве можно использовать многие строительные материалы, но только не минеральную ваты — это очень распространенная ошибка (диапазон температуры воздуха, при которой ее можно применять, колеблется от +50C°до -50C°, а учитывая что сама бетонная плита имеет глубокое залегание, то в зимний период температура может опускаться и ниже минимального значения). Арматурную сетку кладут в 2 слоя (если позволяют средства, то лучше и в 3) — это будет гарантировать устойчивость.
Завершающий этап — заливка слоя бетона (наиболее предпочтительна марка М 500, но возможно использование и марки М 400). Цементный раствор заливается с расчетом, чтобы решетка после заливки оставалась визуально просматривалась (в отличие от ленточного). Второй слой арматуры должен монтироваться с отступом не менее 15-20 см, большее или меньший отступ — и нарушится целостность. Нужная высота опалубки — не менее 50 см, толщина — не менее 30 см (в данном случае — чем больше, тем лучше). Опалубку снимают только через 2 недели, а сам цементный раствор должен высыхать не менее 3 недель (этот срок нельзя уменьшать, даже если бетон визуально и на ощупь уже окончательно застыл — в нем все еще должна оставаться жидкость, полное высыхание которой обязательно)
Столбчатый фундамент
Существует 3 вида столбчатых оснований:
1. опорно-столбчатый;
2. с ростверком;
3. столбчато-ленточный.
Наиболее часто устанавливается вариант №1 и №2. Чаще всего применяется при строительстве домов из дерева и клееного бруса, имеет повышенную прочность и высокий показатель морозоустойчивости (для деревянных каркасных домов это крайне важное свойство). Возведение начинается со снятия слоя грунта и установкой столбов из цементного раствора. На стандартный одноэтажный дом нужно на 1 опору 4 цементных блока, размер которых обычно является стандартным — 20см х20см х40см (поперечное сечение). Столбы заливаются под угловыми стенами будущего дома, а также на местах пересечения несущих стен и перекрытий. Минимальное расстояние между 2 столбами должно составлять не менее 1,5-2 метров (исключение — объекты малого строительства, к примеру, дачный домик без наличия отдельных комнат).
Если речь идет о строении, которое будет иметь от 2 этажей (подвал — тоже считается как отдельный этаж), то глубина залегания столбов должна быть не менее 0,5-1 метра (такое строение нуждается в повышенной устойчивости). Для всех остальных каркасных домов, столбы могут углубляться в диапазоне 0,4-0,7 метра (делать их залегание более глубоким не имеет смысла — здания такого типа не нуждаются в дополнительном укреплении, деньги будут просто потрачены зря). Бетон можно использовать в диапазоне марок от М 300 до М 600 (последняя марка в России применяется очень редко, однако в качестве основы для фундаментных столбов она вполне может применяться наравне с остальными).
Если почвы на территории возводимого объекта — суглинистые или торфяные, то можно использовать не цементные столбы, а обычные асбестовые трубы, по периметру которых будет идти арматурный каркас. Его также заливают цементным раствором, но только на 1/3 часть их длины (за этим нужно следить очень внимательно — иначе придется переделывать все основание заново, хотя многие почему-то не придают этому показателю большого значения). Трубы необходимо прессовать слоем цемента в 20-30 см. Особое внимание также необходимо уделить на гидроизоляцию труб. Полиэтиленовая пленка, как в вышеописанных случаях, здесь уже не подойдет, а лучший вариант — это использование мастики (стеклосетки). Обычно она применяется для гидроизоляции кровли в многоэтажных зданиях, для фундаментных труб подойдет тоже.
Отверстия для установки столбов можно сделать и при помощи бура, если таковой есть в наличии (его можно просто арендовать на ближайшей стройке — благодаря ему процесс закладки фундамента может быть значительно ускорен). При помощи бура делают скважины (по той же технологии, как и скважины на воду, но на глубину не более 1 метра). Затем в скважины вкладывается арматура (связываться она должно предварительно на земле), затем заливается бетонным раствором. Таким образом, основание дома может быть возведено даже в течение 1 дня (но время высыхания фундамента остается прежним — опалубку снимают через 2 недели, после чего процесс застывания продолжается еще 1 неделю). Обязательным условием является и дополнительная гидроизоляция, которая осуществляется либо с помощью мастики, либо с помощью резинового биполикрина (ни в коем случае нельзя использовать бронированный).
Столбчатый фундамент с ростверком
Ростверк представляет собой своеобразную подошву, которая должна перераспределять нагрузки основания с самого строения на грунт, тем самым, повышая устойчивость здания и исключая возможность его проседания (в особенности это актуально на грунтах с наличием большого количества грунтовых вод). Важно отметить, что ростверк применяется только при строительстве каркасных домов из кирпича (дома из пеноблоков, газоблоков, дерева строятся на обычном фундаменте). Сам фундамент имеет очень малую глубину залегания — до 30 см от уровня основного ландшафта. Балки (собственно, они и именуются ростверком) устанавливаются поперек основного фундамента (монтировать их нужно под опалубку с бетонным раствором).
Полностью все балки должны увязываться с арматурой, говоря простым языком — и основание фундамента, и балки должны быть единым целым. Заливают ростверки с применением гидроизоляционного материала, бетон должен иметь минимальное содержание кварца (из-за того, что балки будут иметь очень большую нагрузку). Балки монтируются поперек угловых соединений (как крестовина — на угловых соединениях будущего здания). Важно отметить, что высыхать такая конструкция будет довольного долго — сначала должны полностью застыть и потерять имеющуюся в них влагу балки, только затем — основная часть фундамента, которая будет покрыта опалубкой (толщина последней — не менее 25 см, там где опалубка соприкасается с ростверком, ее толщина должна начинаться от 50 см — слишком большие нагрузки).
Основное арматурное усилие должно быть распределено равномерно по периметру фундамента, но наиболее важно укрепить именно углы фундамента и места, где будут располагаться стены и основные перекрытия. Кстати говоря, поверхность столбчатого фундамента может играть и роль полового покрытия (основания пола) — в этом заключается его дополнительной преимущество. В качестве основных гидроизоляционных материалов здесь также можно использовать биполикрин и мастику. Слой гидроизоляции должен располагаться под утеплителем. Сверху утеплителя мастику или биполикрин класть нельзя — он просто расплавится со временем и способность к сохранению тепла в здании упадет (оно будет уходить в землю).
Фундамент на винтовых сваях
Для них используются только 2 вида свай:
• широколопастные;
• узколопастные.
В современном строительстве применяют наиболее часто широколопастные сваи, при этом на каждой свае должно быть как минимум 2 лопасти. Устанавливаются они при помощи специальной строительной техники (вибромолота, как правило). Расчет такого основания производится исходя из размеров будущего строения, при этом сваи вбиваются в строительную площадку на глубину до 2 метров. Опять же, основную часть свай нужно монтировать по угловым стенам и основным перекрытиям будущего дома, при этом нужно учитывать, что центр тяжести на таком фундаменте будет смещаться именно к центру — это свойство позволяет снизить нагрузку на основание и перераспределить ее в грунт.
Бетонный раствор заливается не на сами сваи (это не заливка арматуры), а в в каждое из отверстий (их количество зависит от числа лопастей в свае). Сами же балочные части связываются металлическими конструкциями (с перекрестным сечением). В результате получается довольно прочный фундамент, который выдержит почти любую нагрузку. Единственный нюанс, который стоит запомнить — винтовые фундаменты не устанавливаются на горных почвах (основание может дать трещину), но в России они не так сильно и распространены. Сваи должны быть обработаны специальной антикоррозийной жидкостью (для металла.
Расчет параметров фундамента
При расчете величины фундамента, требуемого количества арматуры, гидроизоляционной пленки и цементного раствора, нужно учитывать следующие параметры:
• ширину верхнего участка;
• ширину нижнего участка;
• площадь основания;
• глубину залегания.
Предположим, что нужно установить ленточный фундамент, который имеет ширину верхнего участка в 04 м, ширину нижнего — 0,6м. Тогда итоговая площадь основания составит 36м² (12мх6м). Грузовая нагрузка всегда действует именно на боковые части, поэтому количество цемента, затрачиваемое на углы, должны быть в 3 раза больше, чем на остальную часть фундамента. Для дерева нагрузка составляет до 900 кгс, для бетона — до 1500 кгс. Параметры столбчатого основания рассчитываются аналогично, с той лишь разницей, что здесь в расчет нужно принимать и столбчатые элементы. При стандартных размерах столбы 0,4х0,4 метра, сечение его подошвы будет составлять 0,8 и 0,8 метра соответственно, при этом расстояние между ними всегда одно и то же — 2 метра. Получается, что суммарная грунтовая нагрузка (при заданных параметрах) будет составлять почти 5000 кгс, и эту нагрузку нужно равномерно распределять между всеми углами и частями фундамента, которые будут служить основанием для перекрытий дома.
Расчет количества свай для винтового фундамента происходит еще проще:здесь нужно учитывать только общую нагрузку и вес дома. На каждый конкретный тип сваи есть свой показатель максимальной нагрузки. Например, пусть небольшой 1-этажный дом имеет конечный вес в 27 тонн (пусть он будет кирпичным). Если приобретать сваи, рассчитанные на нагрузку в 2000 кг/м², при общей площади дома в 36 м², то вычислить их общее количество несложно — примерно 14 свай, каждая из которых имеет размер 90*250*2500 мм (это минимальное количество, без учета запасных свай, их тоже принято рассчитывать при строительстве — к минимальному количеству добавляется еще 2 сваи).Количество же цемента определить заранее нельзя, если не знать, какую марку использовать при строительстве (к примеру, М400 понадобится одно количество, М500 — совсем другое). Наиболее затратный в плане расхода цемента — столбчатый фундамент, наименее — винтовой (там бетон заливается только в отверстия самих свай.
В целом же, построить фундамент для любого строения – задача не особо сложная, если заранее провести все технические расчеты и составить инженерный план строения в точном соответствии со строительными нормами (для расчетов можно использовать тот же ГОСТ – там все описано детально). Минимальная сумма для постройки ленточного основания на каркасный дом площадью 36м² — около 1000000-1500000 рублей, винтовые и столбчатые — обойдутся дороже, однако они значительно различаются по своей прочности и величине максимальной нагрузке (этот показатель во многом зависит от типа грунта) – это тоже необходимо учитывать.
Мы предлагаем Вашему вниманию насадки для срубки свай квадратного и круглого сечения, таким образом, вы сможете легко справиться с задачей обрезки свай. Срубайте до 200 свай в день!